包含折疊式天線裝置的物位測(cè)量設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量散裝材料表面的拓?fù)涞奈镂粶y(cè)量設(shè)備，所述物位測(cè)量設(shè)備包括折疊式天線裝置。天線裝置具有折疊狀態(tài)和展開(kāi)狀態(tài)。在將測(cè)量設(shè)備安裝在容器上時(shí)，在折疊狀態(tài)下可通過(guò)相對(duì)較小的容器開(kāi)口放入天線裝置。在安裝測(cè)量設(shè)備之后，將天線裝置展開(kāi)。由此能夠減小安裝復(fù)雜度。
【專利說(shuō)明】
包含折疊式天線裝置的物位測(cè)量設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)填充材料和散裝材料的物位、體積及質(zhì)量的測(cè)定。特別地，本發(fā)明涉及用于測(cè)定散裝材料表面的拓?fù)涞南鄳?yīng)測(cè)量設(shè)備、該測(cè)量設(shè)備的用于測(cè)定移動(dòng)液體的黏度的用途以及該測(cè)量設(shè)備的用于測(cè)定傳送帶上的散裝材料的材料通過(guò)量的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]在監(jiān)測(cè)對(duì)象或監(jiān)測(cè)散裝材料的領(lǐng)域中使用的已知物位測(cè)量設(shè)備或其它測(cè)量設(shè)備發(fā)射電磁波或超音波，這些電磁波或超聲波在填充材料、散裝材料或相應(yīng)對(duì)象的表面上至少被部分反射。隨后可通過(guò)測(cè)量設(shè)備的天線裝置接收至少被部分反射的發(fā)射信號(hào)，并通過(guò)與之相連的電子裝置分析該發(fā)射信號(hào)。
[0003]通過(guò)對(duì)填充材料或散裝材料的表面進(jìn)行掃描，能夠測(cè)定該表面的拓?fù)?topology)。在本說(shuō)明書的上下文中，“拓?fù)洹笔侵柑畛洳牧匣蛏⒀b材料(或更廣義的對(duì)象)的表面的形狀。就此而言，也可使用術(shù)語(yǔ)“構(gòu)形(topolography)”。
[0004]這種用于測(cè)定拓?fù)涞臏y(cè)量設(shè)備的制造、安裝及操作通常比較復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于測(cè)定散裝材料表面的拓?fù)涞难b置，該裝置易于被安裝在容器中或上。
[0006]上述目的是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求以及下面的說(shuō)明給出了本發(fā)明的進(jìn)一步方案。
[0007]本發(fā)明的第一形式涉及一種用于測(cè)定散裝材料表面的拓?fù)涞臏y(cè)量設(shè)備。所述測(cè)量設(shè)備包括主體、驅(qū)動(dòng)軸、天線裝置及旋轉(zhuǎn)裝置。驅(qū)動(dòng)軸以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承和緊固在主體上。旋轉(zhuǎn)裝置用于將天線裝置以能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固在驅(qū)動(dòng)軸上，使得天線裝置能夠進(jìn)入折疊狀態(tài)或展開(kāi)狀態(tài)。
[0008]在將測(cè)量設(shè)備安裝在填充材料容器上或中時(shí)，通過(guò)上述方案能在折疊狀態(tài)下通過(guò)相對(duì)較小的安裝口放入天線裝置。安裝口例如具有內(nèi)螺紋(例如:G 1.5")，且能夠?qū)y(cè)量設(shè)備旋擰到內(nèi)螺紋中。由此，能夠顯著地減小安裝復(fù)雜度，這是因?yàn)椴恍枰葘⒉话ㄌ炀€的測(cè)量設(shè)備設(shè)置在容器上或中，且隨后不需要從容器的內(nèi)部將天線設(shè)置在測(cè)量設(shè)備上。
[0009]可在安裝或操作測(cè)量設(shè)備期間通過(guò)接頭(旋轉(zhuǎn)裝置)將天線從安裝位置移動(dòng)至操作位置。于是，與采用已知的測(cè)量設(shè)備的情形相比，可針對(duì)安裝采用較小的容器開(kāi)口。
[0010]借助天線裝置的折疊機(jī)構(gòu)，能夠通過(guò)設(shè)定的較小的容器開(kāi)口來(lái)安裝包括具有相對(duì)較大物理尺寸的天線裝置的測(cè)量設(shè)備。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，旋轉(zhuǎn)裝置用于將天線裝置以能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固在驅(qū)動(dòng)軸上，使得在將測(cè)量設(shè)備設(shè)置在散裝材料容器上之后能夠改變驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸(即其縱軸)與天線裝置的縱向延伸之間的角度。
[0012]旋轉(zhuǎn)裝置可被設(shè)計(jì)成其僅允許天線裝置圍繞相對(duì)旋轉(zhuǎn)裝置呈剛性的軸線進(jìn)行軸向旋轉(zhuǎn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，旋轉(zhuǎn)裝置在不位于天線裝置的重心處的位置上連接到天線裝置，使得天線裝置僅通過(guò)在驅(qū)動(dòng)軸使天線裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力能夠從折疊狀態(tài)進(jìn)入展開(kāi)狀態(tài)。
[0014]能夠?qū)郫B的天線的測(cè)量設(shè)備安裝在容器上。在此，通過(guò)容器開(kāi)口將折疊的天線放入容器的內(nèi)部。在啟動(dòng)測(cè)量設(shè)備時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，從而使天線裝置旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)裝置沒(méi)有設(shè)置在天線的重心上，所以由作用于天線上的離心力引起的轉(zhuǎn)矩因旋轉(zhuǎn)而作用于天線上。轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致天線裝置從折疊狀態(tài)移動(dòng)至能夠進(jìn)行測(cè)量的展開(kāi)狀態(tài)。
[0015]由于僅通過(guò)離心力便能實(shí)現(xiàn)展開(kāi)，所以不需要彈簧機(jī)構(gòu)或拉力機(jī)構(gòu)或其它用于將天線展開(kāi)的機(jī)構(gòu)。
[0016]相反地，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，旋轉(zhuǎn)裝置可在不位于天線裝置的重心處的位置上連接到天線裝置，使得天線裝置在驅(qū)動(dòng)軸靜止時(shí)(即驅(qū)動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn)時(shí))僅通過(guò)作用于天線裝置上的重力以及相關(guān)的轉(zhuǎn)矩能夠從折疊狀態(tài)進(jìn)入展開(kāi)狀態(tài)。
[0017]為此，例如可在天線裝置上緊固有質(zhì)量元件，以用于在天線裝置不旋轉(zhuǎn)并因而不存在離心力作用時(shí)使轉(zhuǎn)矩作用于天線裝置。該轉(zhuǎn)矩使天線折疊。
[0018]然而，如果在天線旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力足夠大，則該轉(zhuǎn)矩沿相反的方向起作用，使得天線展開(kāi)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，測(cè)量設(shè)備具有用于天線裝置及旋轉(zhuǎn)裝置的柔性包套，以保護(hù)天線裝置及旋轉(zhuǎn)裝置免受污染。柔性包套足以使天線所發(fā)射的測(cè)量信號(hào)穿過(guò)。柔性包套例如是PTFE編織袋。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，測(cè)量設(shè)備具有第一及第二緊固凸緣。第一緊固凸緣與測(cè)量設(shè)備的主體剛性地連接。第二緊固凸緣以能夠沿驅(qū)動(dòng)軸移動(dòng)的方式布置，并在將測(cè)量設(shè)備安裝在容器上時(shí)沿驅(qū)動(dòng)軸朝第一緊固凸緣移動(dòng)，因此在將測(cè)量設(shè)備設(shè)置在容器的凸緣上之后，第二緊固凸緣位于容器凸緣與第一緊固凸緣之間。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，設(shè)置有拉力元件，該拉力元件被緊固在天線裝置上并用于使天線裝置從折疊狀態(tài)進(jìn)入展開(kāi)狀態(tài)。
[0022]拉力元件例如可以是鮑登線并與第二緊固凸緣連接，并由此在將測(cè)量設(shè)備安裝在容器上時(shí)，第二緊固凸緣在其朝第一緊固凸緣移動(dòng)時(shí)在拉力元件上進(jìn)行牽拉，從而將天線裝置從折疊狀態(tài)拉入展開(kāi)狀態(tài)。但該“拉力元件”還可用于對(duì)天線裝置施加壓力，使得天線裝置從展開(kāi)狀態(tài)進(jìn)入折疊狀態(tài)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，設(shè)置有止動(dòng)裝置，以在天線裝置不旋轉(zhuǎn)時(shí)將天線裝置保持在展開(kāi)狀態(tài)中?？稍诓鹦对O(shè)備前將止動(dòng)裝置從容器取下。例如，此時(shí)天線自動(dòng)地折疊從而進(jìn)入折疊狀態(tài)，或者，通過(guò)將測(cè)量設(shè)備從容器開(kāi)口拉出而使天線折疊從而進(jìn)入折疊狀
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[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，設(shè)置有驅(qū)動(dòng)單元，以用于使驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使天線裝置圍繞沿驅(qū)動(dòng)軸的縱向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，天線裝置具有陣列，以用于發(fā)射及接收由天線裝置發(fā)出的測(cè)量信號(hào)。在天線裝置的展開(kāi)狀態(tài)下，陣列布置在與驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)軸線構(gòu)成不等于90°的角度α的平面中。例如，該角度α為30至60度，例如為45度。
[0026]于是，能夠通過(guò)結(jié)合旋轉(zhuǎn)來(lái)增大天線的測(cè)量范圍。
[0027]當(dāng)天線裝置安裝在包含填充材料的容器中或上時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸線例如可以是垂直旋轉(zhuǎn)軸線。
[0028]例如，陣列例如是指包含單個(gè)列的發(fā)射器元件的一維陣列，該單個(gè)列沿天線裝置的縱向延伸而延伸。這些發(fā)射器元件例如是指大體為二維的且呈平面狀的貼片。這些發(fā)射器元件也可以是其它形式的發(fā)射器。
[0029]陣列還可以是包含多個(gè)彼此平行的列以及垂直于這些列的多個(gè)行的二維陣列，這些列和行由這些單獨(dú)發(fā)射器元件構(gòu)成。陣列的列沿天線單元的縱向延伸，且陣列的行沿天線單元的橫向延伸。陣列的每行的發(fā)射器元件傳導(dǎo)地互連。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，天線裝置具有用于產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)的高頻單元，其中，高頻單元被集成在天線單元中。高頻單元還可被集成在驅(qū)動(dòng)單元中。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，天線單元具有分析電子裝置，當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元使天線裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)，分析電子裝置隨天線裝置一同旋轉(zhuǎn)。
[0032]例如，分析電子裝置位于天線裝置的背面上，即位于背離填充材料或散裝材料的一側(cè)上。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，分析電子裝置被集成在天線裝置或驅(qū)動(dòng)單元中。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，測(cè)量設(shè)備是物位測(cè)量設(shè)備，例如是物位雷達(dá)指示器。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，物位測(cè)量設(shè)備僅通過(guò)雙線連接來(lái)獲取測(cè)量所需的能量，其中，雙線線路用于通信，特別是用于將至少拓?fù)錅y(cè)量值或由此導(dǎo)出的測(cè)量值(例如容器中的質(zhì)量)輸出。物位測(cè)量設(shè)備例如具有供電及通信接口，以用于將物位測(cè)量設(shè)備連接至雙線線路，可通過(guò)雙線線路為物位測(cè)量設(shè)備供應(yīng)測(cè)量操作所需的能量，且可通過(guò)雙線線路將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)距離的控制單元。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一形式，將上下文所述的測(cè)量設(shè)備用于測(cè)定運(yùn)動(dòng)液體的黏度。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一形式，將上下文所述的測(cè)量設(shè)備用于測(cè)定傳送帶上的散裝材料的材料通過(guò)量。
[0038]下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1示出安裝在容器上的第一物位測(cè)量設(shè)備。
[0040]圖2示出同樣安裝在容器上的第二物位測(cè)量設(shè)備。
[0041]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝在容器上的測(cè)量設(shè)備。
[0042]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的安裝在容器上的測(cè)量設(shè)備。
[0043]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備。
[0044]圖6示出圖5所示的包含展開(kāi)的天線裝置的測(cè)量設(shè)備。
[0045]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測(cè)定傳送帶上的散裝材料的材料通過(guò)量的測(cè)量設(shè)備。
[0046]圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]附圖是示意性的且是非等比例的。
[0048]在下面的對(duì)附圖的描述在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記時(shí)，則這些附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件。但相同或相似的元件也可能使用不同的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0049]本發(fā)明特別是在這類物位測(cè)量設(shè)備被設(shè)計(jì)成用于測(cè)定填充材料表面或散裝材料表面的拓?fù)鋾r(shí)應(yīng)用于物位測(cè)量設(shè)備的領(lǐng)域。
[0050]本發(fā)明還可應(yīng)用于對(duì)象監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。另一應(yīng)用領(lǐng)域是對(duì)可自由接近的散裝材料堆的質(zhì)量和/或體積進(jìn)行測(cè)定。
[0051 ]圖1示出物位測(cè)量設(shè)備101，物位測(cè)量設(shè)備101通過(guò)向填充材料表面103發(fā)射測(cè)量信號(hào)102 (例如電磁測(cè)量信號(hào))來(lái)檢測(cè)容器104中的反射條件的表征。
[0052]經(jīng)由例如為凸緣或螺紋的機(jī)械配接器106將物位測(cè)量設(shè)備101或者至少發(fā)射單元和/或接收單元105緊固在容器的現(xiàn)有開(kāi)口 107上。容器開(kāi)口 107可具有機(jī)械延伸B 108，機(jī)械延伸B 108的大小至少足以允許將物位測(cè)量設(shè)備101的發(fā)射單元和/或接收單元105插入容器104中。
[0053]圖2示出能夠測(cè)量散裝材料表面202的拓?fù)涞奈镂粶y(cè)量設(shè)備301。為此，測(cè)量設(shè)備301例如具有由布置在單個(gè)列中的多個(gè)發(fā)射器元件206構(gòu)成的一維天線陣列203。天線陣列用于發(fā)射及接收雷達(dá)信號(hào)?？稍O(shè)置能夠?qū)μ炀€陣列的主發(fā)射方向和/或接收方向進(jìn)行調(diào)節(jié)的電子波束控制裝置。
[0054]為了檢測(cè)填充材料表面202的不同區(qū)域中的反射條件，通過(guò)由驅(qū)動(dòng)單元513驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸302使發(fā)射單元和/或接收單元(下文也將其稱作天線裝置)旋轉(zhuǎn)。發(fā)射單元和/或接收單元203可具有相對(duì)較大的機(jī)械尺寸bl 205，該機(jī)械尺寸通常大于常規(guī)的容器開(kāi)口的尺寸108(參照?qǐng)D1)。
[0055]故通常僅以與上部開(kāi)口的容器或散裝材料堆相結(jié)合的方式使用物位測(cè)量設(shè)備的天線裝置203。作為替代方案，在將主體309安裝在容器的緊固凸緣上之后，從容器的內(nèi)部將天線裝置203安裝在主體309上。此方案較為復(fù)雜，且需要安裝人員進(jìn)入容器內(nèi)部。
[0056]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備。測(cè)量設(shè)備301包括主體309，在主體中例如布置有驅(qū)動(dòng)單元513。在主體上設(shè)置有緊固凸緣308，以將測(cè)量設(shè)備301連接到容器凸緣。在主體上連接有驅(qū)動(dòng)軸302，在安裝測(cè)量設(shè)備時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸線311垂直定向。在驅(qū)動(dòng)軸302的端部處設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置305，天線裝置203經(jīng)由旋轉(zhuǎn)裝置連接到驅(qū)動(dòng)軸302。箭頭310表示天線裝置203的縱向延伸。
[0057]在天線裝置的底面上設(shè)置有由各個(gè)單獨(dú)發(fā)射器元件206構(gòu)成的陣列，例如一維陣列。但也可設(shè)置有二維陣列，其中，每個(gè)行中的發(fā)射器元件例如傳導(dǎo)地互連。
[0058]天線裝置203被驅(qū)動(dòng)軸302旋轉(zhuǎn)地支承，并與驅(qū)動(dòng)軸構(gòu)成不等于90°的角度cu45°的角度被證實(shí)為特別有利，由此能夠檢測(cè)來(lái)自容器308的寬廣部分的信號(hào)。
[0059]若采用數(shù)字波束形成并結(jié)合天線的旋轉(zhuǎn)來(lái)檢測(cè)±45°的角度范圍，則可以測(cè)量包含散裝材料的整個(gè)半空間(half-space)。但也可以采用〈45°的角度，以避免數(shù)字波束形成期間的含混性或提尚分辨率。
[0060]沿天線的延伸設(shè)置有多個(gè)發(fā)射元件和/或接收元件。這些元件中的每者能夠處理來(lái)自不同角方向的信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)利用已知數(shù)字波束形成算法，由這些元件單獨(dú)地接收的信號(hào)可用于在預(yù)定的角度范圍內(nèi)改變天線裝置的主發(fā)射方向和/或接收方向。若為此選擇與垂直主波束方向成±45°的角度范圍，則通過(guò)將還出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)考慮在內(nèi)能夠檢測(cè)填充處理的表面上的每個(gè)點(diǎn)。
[0061 ]這種布置有利地將主波束方向的機(jī)械變化(在此:旋轉(zhuǎn))的優(yōu)點(diǎn)與電子波束掃描的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。于是能夠?qū)崿F(xiàn)極快的測(cè)量速率(例如小于10秒)，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單的機(jī)械構(gòu)造(轉(zhuǎn)速較小，通常為約60轉(zhuǎn)/分鐘)及(例如由于天線陣列的一維構(gòu)造而)大幅減小電子裝置的復(fù)雜度。數(shù)目為20的元件通常足以實(shí)現(xiàn)一維陣列的各行。
[0062]如果在隨后的信號(hào)處理期間在由各陣列元件檢測(cè)的測(cè)量信號(hào)中分析由天線旋轉(zhuǎn)引起多普勒頻移，則顯著地改善橫向方向(徑向(Xa延伸))上的聚焦。為此，可采用已知的算法，例如合成孔徑雷達(dá)(SAR)及旋轉(zhuǎn)式合成孔徑雷達(dá)(R0SAR，其基于旋轉(zhuǎn)天線)。
[0063]天線例如可由包含m個(gè)單獨(dú)元件的一維天線陣列構(gòu)成。這些單獨(dú)元件可被實(shí)施為以合適方式設(shè)計(jì)的印刷電路板貼片或者合適的波導(dǎo)端或其它已知的發(fā)射裝置。
[0064]通過(guò)天線陣列的發(fā)射器元件中的每者接收從填充材料表面反射的信號(hào)，并將這些信號(hào)單獨(dú)地供應(yīng)到數(shù)字分析單元。數(shù)字分析單元例如布置在驅(qū)動(dòng)單元中。通過(guò)采用數(shù)字波束形成算法，分析單元能夠通過(guò)組合這些信號(hào)使天線的主波束和/或接收方向改變特別是與天線單元的垂線309成±45°的角度。
[0065]在天線裝置的背面上可設(shè)置有質(zhì)量元件303。
[0066]該測(cè)量設(shè)備包括比圖2所示的設(shè)備略長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)軸302，發(fā)射元件和/或接收元件203(也將其稱作天線裝置或發(fā)射元件和/或接收元件)通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置305(下文也將其稱作旋轉(zhuǎn)元件)被緊固至驅(qū)動(dòng)軸302，使得發(fā)射元件和/或接收元件可改變其相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸302的角度α307。
[0067]因?yàn)槲镂粶y(cè)量設(shè)備301(特定地，在此為發(fā)射單元和/或接收單元203)的機(jī)械尺寸因天線裝置的垂直定向(即，天線裝置的縱向延伸以與旋轉(zhuǎn)裝置的縱軸平行的方式定向)而減小為相對(duì)較小的值b2 306，所以在現(xiàn)有容器104中的安裝最初極為簡(jiǎn)單。
[0068]由于此值小于容器開(kāi)口117的機(jī)械尺寸B 108，所以有助于簡(jiǎn)化傳感器301的安裝及機(jī)械緊固。特別地，可設(shè)置有螺紋緊固裝置或包含凸緣308的凸緣緊固裝置，而無(wú)需在將測(cè)量設(shè)備安裝在容器上時(shí)對(duì)天線進(jìn)行后續(xù)加裝。
[0069]在測(cè)量設(shè)備啟動(dòng)之后，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)軸302旋轉(zhuǎn)來(lái)使天線裝置203旋轉(zhuǎn)。在此情形下，在安裝在天線裝置203上的質(zhì)量元件303上發(fā)生作用且與轉(zhuǎn)速相關(guān)的離心力會(huì)導(dǎo)致天線裝置朝著散裝材料表面的拓?fù)涞膶?shí)際檢測(cè)所需的操作角α307。在測(cè)量設(shè)備301停止操作時(shí)，質(zhì)量元件303的重力使天線裝置203返回到原始折疊位置，從而允許拆卸測(cè)量設(shè)備。
[0070]圖4示出測(cè)量設(shè)備的另一實(shí)施例。容器104具有直徑例如為1.5或2英寸的螺紋口403，可通過(guò)旋擰將物位測(cè)量設(shè)備301機(jī)械地緊固在該螺紋口中。測(cè)量設(shè)備301具有可通過(guò)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)305偏轉(zhuǎn)的天線裝置203，并在啟動(dòng)之后天線裝置在離心力的作用下偏轉(zhuǎn)至操作角α307(所謂“展開(kāi)狀態(tài)”)。為保護(hù)測(cè)量設(shè)備，特別是天線裝置203及被實(shí)施為回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)305的旋轉(zhuǎn)裝置免受污染，可設(shè)置有例如可被實(shí)施為PTFE編織袋的天線罩404。天線罩具備機(jī)械柔性，故可通過(guò)極小的容器開(kāi)口 403進(jìn)行安裝。
[0071]在測(cè)量設(shè)備的另一實(shí)施例中，在測(cè)量設(shè)備的操作階段中完全不利用離心力來(lái)定位發(fā)射單元和/或接收單元203 ο對(duì)應(yīng)實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D5和6。
[0072]圖5示出測(cè)量設(shè)備301被安裝在容器凸緣上的階段。設(shè)備301具有與測(cè)量設(shè)備的主體(殼體)309靜態(tài)地連接的第一凸緣502及能夠沿驅(qū)動(dòng)軸302移動(dòng)的第二緊固凸緣504，在拆卸狀態(tài)下，通過(guò)彈簧裝置505使第二緊固凸緣與靜態(tài)緊固凸緣502之間保持預(yù)定距離。
[0073]第二緊固凸緣504通過(guò)拉力元件506與被旋轉(zhuǎn)地支承的發(fā)射單元和/或接收單元203連接，該拉力元件可具有轉(zhuǎn)向裝置512。
[0074]在將測(cè)量設(shè)備301安裝在容器上時(shí)，朝容器104的容器凸緣510下壓(參照箭頭508)。在此，通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置512使天線裝置203偏轉(zhuǎn)至操作角α307，從而允許測(cè)量設(shè)備301操作以檢測(cè)介質(zhì)的表面202的拓?fù)?。裝置的拆卸以相反順序進(jìn)行，其中，彈簧裝置505使天線裝置203返回到原來(lái)位置(折疊狀態(tài))。由此能夠拆除測(cè)量設(shè)備，而不必先取下天線裝置。
[0075]拉力元件的形式例如可以是牽引索或鮑登線。在此情形下，為使天線裝置從展開(kāi)狀態(tài)(圖6)進(jìn)入折疊狀態(tài)(圖5)，作用于天線上的重力需要產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩來(lái)折疊天線。這是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:天線的在折疊時(shí)向下傾轉(zhuǎn)的區(qū)域的重量大于在折疊時(shí)向上傾轉(zhuǎn)的區(qū)域的重量。
[0076]作為替代方案，拉力裝置不僅能施加拉力，也能施加壓力。
[0077]圖7示出傳送帶701，在該傳送帶上對(duì)散裝材料702進(jìn)行傳輸。散裝材料形成不規(guī)則表面703，可通過(guò)測(cè)量設(shè)備301測(cè)量該表面。例如，測(cè)量設(shè)備301可為物位測(cè)量設(shè)備，例如雷達(dá)物位儀，其除散裝材料表面的構(gòu)形外還能計(jì)算和輸出填充材料的物位。整體地，該設(shè)備能夠測(cè)定傳送帶上的散裝材料的材料通過(guò)量。
[0078]圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。在步驟801中，通過(guò)填充材料容器的開(kāi)口插入設(shè)置在測(cè)量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)軸上的天線裝置。在步驟802中將測(cè)量設(shè)備緊固在容器上，以及在步驟803中使天線裝置從折疊狀態(tài)進(jìn)入展開(kāi)狀態(tài)。隨后，在步驟804中通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸使天線旋轉(zhuǎn)，以及在步驟805中測(cè)定填充材料表面的拓?fù)洹?br>[0079]此外需要指出的是，“包括”及“具有”并非將其它元件或步驟排除在外，且“一”或“一個(gè)”并非將多個(gè)排除在外。還需要指出的是，還可將參照上述實(shí)施例中的任一者描述的特征或步驟與上述其它實(shí)施例的其它特征或步驟組合使用。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不構(gòu)成限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測(cè)定散裝材料表面的拓?fù)涞臏y(cè)量設(shè)備，其包括: 主體(309); 驅(qū)動(dòng)軸(302)，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承和緊固在所述主體上； 天線裝置(203);以及 旋轉(zhuǎn)裝置(305)，其用于將所述天線裝置以能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固在所述驅(qū)動(dòng)軸上，使得所述天線裝置能夠進(jìn)入折疊狀態(tài)和展開(kāi)狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置(305)用于將所述天線裝置(203)以能夠旋轉(zhuǎn)的方式緊固在所述驅(qū)動(dòng)軸上，使得在所述測(cè)量設(shè)備被設(shè)置在散裝材料容器上之后能夠改變所述驅(qū)動(dòng)軸(302)的旋轉(zhuǎn)軸線(311)與所述天線裝置的縱向延伸(310)之間的角度。3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置(305)在不處于所述天線裝置的重心處的位置上連接到所述天線裝置(203)，使得所述天線裝置僅通過(guò)在所述驅(qū)動(dòng)軸(302)使所述天線裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力能夠從所述折疊狀態(tài)進(jìn)入所述展開(kāi)狀??τ O4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)裝置(305)在不處于所述天線裝置的重心處的位置上連接到所述天線裝置(203)，使得所述天線裝置在所述驅(qū)動(dòng)軸(302)靜止時(shí)僅通過(guò)作用于所述天線裝置上的重力以及相關(guān)的轉(zhuǎn)矩能夠從所述展開(kāi)狀態(tài)進(jìn)入所述折疊狀態(tài)。5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其包括用于所述天線裝置(203)的柔性包套(404)，以保護(hù)所述天線裝置和所述旋轉(zhuǎn)裝置(305)免受污染。6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其包括: 第一緊固凸緣(502)，其與所述主體(309)剛性地連接；以及 第二緊固凸緣(504)，其以能夠沿所述驅(qū)動(dòng)軸(302)移動(dòng)的方式布置，且在所述測(cè)量設(shè)備被設(shè)置在容器凸緣(510)上之后位于所述容器凸緣與所述第一緊固凸緣之間。7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其包括: 拉力元件(506)，其被緊固在所述天線裝置(203)上并用于使所述天線裝置從所述折疊狀態(tài)進(jìn)入所述展開(kāi)狀態(tài)。8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其還包括: 驅(qū)動(dòng)單元(513)，其用于使所述驅(qū)動(dòng)軸(302)和所述天線裝置(203)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(311)旋轉(zhuǎn)。9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述天線裝置(203)包括用于發(fā)射和/或接收測(cè)量信號(hào)的陣列。10.如權(quán)利要求9所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述陣列是包含單個(gè)列的發(fā)射器元件(206)的一維陣列，所述單個(gè)列沿所述天線裝置(203)的縱向延伸(310)延伸。11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其中，所述測(cè)量設(shè)備是物位測(cè)量設(shè)備。12.—種如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備的用于測(cè)定移動(dòng)液體的黏度的用途。13.—種如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備的用于測(cè)定傳送帶上的散裝材料的材料通過(guò)量的用途。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK105874307SQ201480071665
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年2月11日
【發(fā)明人】羅蘭·韋勒, 萊溫·迪特爾勒
【申請(qǐng)人】Vega格里沙貝兩合公司